[发明专利]在盾构刀具的母材上堆焊耐磨耐切削硬质合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接技术，尤其涉及盾构刀盘及鱼尾刀具的焊接技术。

背景技术

盾构是隧道施工的重要装备，而盾构的刀具又是盾构的关键构件，是推进隧道切削挖掘能力最重要的组成部份，其性能的优劣将直接影响盾构的工作效率。

所说的盾构，主要包括C型环组件，包括C形环钢结构件，刀盘中心结构件，鱼尾刀组件三大部件，所说的鱼尾刀组件安装在C型环钢结构件上。

所说的鱼尾刀组件是包括三角形鱼尾刀板和与三角形鱼尾刀板连成为一体的刀刃，所说的刀板的材料为SS400钢。如不对所说的刀具的刀刃的材质进行改进，将影响掘进切削能力。常规的方法，是在所说的SS400的材料为母材的盾构刀具上堆焊耐磨耐切削硬质合金，但是，由于SS400的材料与耐磨耐切削硬质合金为两种性能完全不同的材质，采用常规的堆焊技术难以获得理想的焊接效果。因此，提供一种在刀具的母材上堆焊耐磨耐切削硬质合金的方法，是有关方面所迫切需要解决的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种在盾构刀具的母材上堆焊耐磨耐切削硬质合金的方法，以满足有关方面的需要。

本发明的方法，包括如下步骤：

(1)在作为盾构刀具的牌号为SS400钢的母材上，堆焊过渡焊条；

所说的SS400钢为一种常规的钢材，其化学组分如下：

C      Si    Mn    S      P

0.16   0.17  0.55  0.008  0.010

所说的过渡焊条选自J507焊条、ER50-6焊条或E501T-1焊条；

所说的J507焊条可采用市售产品，如天津金桥焊材集团有限公司的产品，其化学组分如下：(重量％)：

C      Si    Mn    S      P      Cr     Ni     Mo     V

0.085  0.53  1.22  0.015  0.027  0.030  0.031  0.008  0.018

具体可参阅焊条手册。

所说的ER50-6焊条可采用市售产品，如天津金桥焊材集团有限公司的产品，其化学组分如下：(重量％)：

C      Si    Mn    S     P       Cu

0.060  0.96  1.44  0.01  00.014  0.137

具体可参阅焊条手册。

所说的E501T-1焊条可采用市售产品，如天津金桥焊材集团有限公司的产品，其化学组分如下：(重量％)

C      Si    Mn    S      P      Cu

0.040  0.44  1.31  0.005  0.018  0.137

具体可参阅焊条手册。

焊接时，电流强度为90～180A，其中：

SMAW(手工焊)，Φ4直径焊条，焊接电流140-180A；

GMAW(气体保护电弧焊)，Φ1.2焊丝，焊接电流90-150A；

FCAW(药芯焊丝气体保护焊)，Φ1.2焊丝，焊接电流90-150A；

焊接速度为25-27m/h，以缩短焊缝金属处于高温区间停留时间；

优选的，堆焊的厚度为2～3mm；

优选的，在CO₂气体保护下焊接；

堆焊前及堆焊层间温度都应在300℃-350℃之间，焊好后还要后热处理，加温到300℃-350℃，然后用石棉包敷保温冷却；

(2)将耐磨焊条在300℃～350℃下烘焙1～2小时，然后随炉冷却至100-150℃保温备用，随用随取，将步骤(1)将母材预热加温至300℃～350℃，再堆焊过渡焊条，然后堆焊耐磨焊条，堆焊时注意温度是否有变化，如层间温度达不到300℃以上，重新预热后焊接，防止堆焊剥落；

所说的耐磨焊条的牌号为EDW-A-15，可采用天津市金桥焊材集团有限公司的产品，其化学组分如下：(重量％)

C     Si    Mn    S     W

2.15  1.43  1.56  1.43  20.02。

具体可参阅焊条手册。

焊接时，电流强度为140-180A，手工焊焊速25-27m/h，以缩短焊缝金属处于高温区间停留时间；

优选的，在CO₂气体保护下焊接；

优选的，耐磨焊条的堆焊厚度为2～4mm；

过渡焊条与耐磨焊条总的堆焊厚度为5～6mm；